Los científicos entrelazan tres qubits atómicos remotos en una red cuántica por primera vez
Investigadores de la Universidad de Duke y la empresa IonQ han informado sobre la creación de la primera red cuántica completamente distribuida de tres nodos basada en qubits atómicos individuales, escribe Quantum Computing Report.
Los especialistas lograron formar un estado entrelazado tripartito (estado de Greenberger–Horne–Zeilinger) entre tres nodos cuánticos remotos vinculados por canales fotónicos.
Qué sucedió
El entrelazamiento cuántico permite que varias partículas permanezcan vinculadas independientemente de la distancia entre ellas. Un cambio en el estado de una partícula se refleja instantáneamente en el estado de las otras, lo que hace que este efecto sea la base de las futuras redes cuánticas y de internet cuántico.
Hasta ahora, los científicos ya habían demostrado el entrelazamiento entre dos nodos cuánticos remotos e incluso redes de tres nodos en otras plataformas físicas. Sin embargo, esta es la primera vez que se logra tal resultado para qubits atómicos individuales, que pueden ser controlados, leídos y escalados de forma independiente para construir sistemas de computación.
Por qué es importante
El principal problema de las computadoras cuánticas es la escalabilidad. Construir un solo procesador cuántico grande es extremadamente difícil debido a errores y limitaciones de hardware.
Es por eso que muchos desarrolladores están apostando por una arquitectura modular: en lugar de una computadora gigante, se crea una red de muchos nodos cuánticos conectados por fotones. Este enfoque se asemeja al desarrollo de internet clásico, donde los recursos de computación están distribuidos entre muchos servidores.
El nuevo experimento fue un paso precisamente en esta dirección. Los investigadores mostraron que las memorias atómicas individuales pueden formar un estado cuántico compartido a través de conexiones fotónicas mientras preservan una alta precisión en las operaciones cuánticas.
Durante el experimento, los científicos lograron una fidelidad del estado entrelazado del 84–88% y, por primera vez, cerraron el llamado «vacío de detección» para un estado cuántico multipartito completamente distribuido. Además, los resultados confirmaron una violación de la desigualdad de Mermin, una de las pruebas clave que demuestran la presencia de correlaciones cuánticas genuinas.
Un paso hacia el internet cuántico
El trabajo continúa la serie de estudios del equipo de IonQ en el campo de las conexiones cuánticas fotónicas. Anteriormente, los especialistas de la empresa demostraron el entrelazamiento entre dos sistemas de iones remotos, y ahora han ampliado la arquitectura a tres nodos completamente funcionales.
Aunque la tecnología aún está lejos de su uso comercial, tales experimentos se consideran bloques de construcción importantes para futuros ordenadores cuánticos distribuidos, redes de comunicación seguras y el internet cuántico.
Recuerde que en junio Colt Technology Services y Ciena probaron con éxito la transmisión de datos con cifrado resistente a cuánticos entre Nueva York y Londres.
Fuente: ForkLog